單純疱疹病毒
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單純疱疹病毒（Herpes simplex virus， HSV）屬于疱疹病毒科(kē)、α疱疹病毒亞科(kē)，有(yǒu)HSV-1和HSV-2兩種亞型。HSV基因組為(wèi)約152 kb的線(xiàn)性雙鏈DNA，由共價連接的長(cháng)片段（UL）和短片段（US）組成，每一片段均含單一序列和反轉重複序列，病毒感染宿主細胞後基因組會環化。HSV基因組中(zhōng)近一半為(wèi)非必需基因，遺傳改造空間大，可(kě)将大片段外源基因或多(duō)個轉基因同時引入病毒基因組（圖1）。
H129是一個HSV-1型病毒的臨床分(fēn)離株，具(jù)有(yǒu)特異順向跨突觸的特性。經過多(duō)年在各種動物(wù)模型的活體(tǐ)測試中(zhōng)，發現其不僅能(néng)夠标記中(zhōng)樞不同腦區(qū)之間的連接，也能(néng)标記外周與中(zhōng)樞不同腦區(qū)的連接。經過改造的病毒，裝(zhuāng)入熒光蛋白後可(kě)以實現高效、穩定的順行跨突觸标記神經元網絡的功能(néng)，适合于神經輸出環路的順行示蹤研究。HSV感染宿主範圍廣，在解析大/小(xiǎo)鼠及非人靈長(cháng)類及其他(tā)各種哺乳動物(wù)和禽類實驗動物(wù)的神經信息向下遊輸出環路的研究中(zhōng)極具(jù)價值。
依據實驗目的的不同可(kě)以分(fēn)為(wèi)3類：HSV擴增子、HSV順向跨多(duō)級突觸以及HSV順向跨單級突觸系統。
HSV-1擴增子載體(tǐ)為(wèi)不含病毒結構蛋白，僅含有(yǒu)HSV-1的複制起始點ori和切割包裝(zhuāng)信号pac以及外源基因表達盒的假病毒載體(tǐ)。具(jù)有(yǒu)以下特點：
1. 載容量大，其包裝(zhuāng)能(néng)力可(kě)達150Kb；
2. 宿主細胞廣泛，既可(kě)感染分(fēn)裂細胞又(yòu)可(kě)感染非分(fēn)裂細胞，包括中(zhōng)樞神經系統；
3. 不含編碼病毒結構蛋白的基因；
4. 不整合至宿主細胞；
5. 不含有(yǒu)HSV-1的緻病基因，僅含有(yǒu)HSV-1基因組的複制起始點ori和切割包裝(zhuāng)信号pac，具(jù)有(yǒu)很(hěn)好的安(ān)全性；
6. 含有(yǒu)HSV-1外殼，具(jù)有(yǒu)天然的HSV-1嗜性等優勢。
這些優勢使得HSV-1擴增子載體(tǐ)成為(wèi)一種十分(fēn)有(yǒu)力的神經系統疾病基因治療載體(tǐ)，為(wèi)中(zhōng)樞神經系統等多(duō)種系統疾病的基因治療開辟道路。
HSV-1型 H129株具(jù)有(yǒu)特異順向跨突觸的特性。病毒感染神經細胞後，在胞内複制并表達目的基因，子代病毒經軸突運輸到突觸前，跨突觸進入下遊神經元，開始新(xīn)一輪的複制及跨突觸傳播等過程。将熒光基因插入其基因組中(zhōng)後能(néng)達到順向跨多(duō)級突觸标記神經元的效果。
單純疱疹病毒胸腺嘧啶核苷激酶（HSV-TK）在HSV感染神經細胞後的急性神經節複制和複發性潛伏性神經節感染中(zhōng)起到重要作(zuò)用(yòng)（Coen et al。， PNAS， 1989）。當HSV-TK缺失後，HSV-ΔTK能(néng)感染感染神經元，但是不能(néng)複制，進而失去了跨突觸的能(néng)力。在表達TK 的輔助病毒的存在下，HSV-ΔTK-hUbC-tdTomato可(kě)以從起始神經元傳播至突觸後的神經元，從而标記出一個給定腦區(qū)或特定類型神經元的直接下一級受支配神經元。順行一級跨突觸标記系統極大地促進直接輸出性神經網絡的研究。
1. HSV擴增子。
2. 利用(yòng)HSV擴增子病毒載體(tǐ)可(kě)實現大片段載體(tǐ)基因（＞5Kb）的過表達。
3. HSV順跨單級/多(duō)級突觸（見案例展示）
1） 研究大腦特定區(qū)域的全腦範圍多(duō)級輸出網絡結構。順行追蹤感知覺系統信息從外周向中(zhōng)樞輸入網絡，從低級腦區(qū)向高級腦區(qū)的信息輸出的網絡結構；從高級腦區(qū)向低級腦區(qū)反饋信息輸出的網絡結構；
2） 神經發育過程中(zhōng)的神經網絡變化；
3） 神經精(jīng)神疾病模型中(zhōng)，大腦中(zhōng)樞及外周信息輸出神經網絡結構特征和異常變化；
4） 神經損傷及康複模型中(zhōng)，大腦中(zhōng)樞及外周信息輸出神經網絡的連接狀況的損傷程度和恢複程度；
5） 追蹤外周器官與中(zhōng)樞神經系統間的聯系通路（可(kě)能(néng)會有(yǒu)一定程度的潛伏）。
實驗動物(wù)：PV-cre 系小(xiǎo)鼠
使用(yòng)的病毒：H129-ΔTK-tdT 和輔助病毒AAV-DIO-TK-GFP
實驗方法和結果：在PV-cre小(xiǎo)鼠nRT腦區(qū)先注射cre依賴的TK輔助病毒，3周後注射H129-ΔTK-tdT，然後一些小(xiǎo)鼠在第25 天灌流取材，确定跨突觸的起始細胞；剩下的小(xiǎo)鼠在第32 天取材，可(kě)以在多(duō)個腦區(qū)檢測到信号，這些腦區(qū)包括VP，Po，VM等。
實驗動物(wù)：Htr2c-Cre 系小(xiǎo)鼠
使用(yòng)的病毒：H129-ΔTK-tdT 和輔助病毒AAV-DIO-TK-GFP
實驗方法和結果：在Htr2c-Cre小(xiǎo)鼠vCA1腦區(qū)注射順向跨單病毒，标記vCA1腦區(qū)Htr2c特異性神經元，一段時間後取材，可(kě)檢測到EW腦區(qū)神經元被标記上了紅色信号。表示EW區(qū)受上遊vCA1腦區(qū)Htr2c神經元的直接支配。
